Monitoramento baseado em vibrações variação de parâmetros dinâmicos de uma estrutura via Matlab

Resumo

A necessidade de métodos mais eficazes e completos de monitoramento estrutural, bem como o desafio de fazê-lo através de avaliação de características vibracionais, têm fomentado o desenvolvimento e difusão de técnicas nesse âmbito. Grande parte dessas técnicas surgem da busca de entender o estado de conservação de uma estrutura a partir da investigação de suas frequências naturais. Em vista disso, o presente trabalho busca analisar a sensibilidade das características vibracionais baseadas nas frequências naturais de uma estrutura, considerando variações em relação à geometria de sua seção transversal e à inércia. Nessa perspectiva, através do Método dos Elementos Finitos (MEF) no software MatLab, utilizou-se dados provindos de simulações computacionais de ensaios dinâmicos em 6 modelos de uma viga (5 vigas com um dano na mesma posição, mas de intensidade diferente e uma viga intacta). Com base nessa amostragem, foram feitas comparações entre as frequências naturais observadas em cada modelo, assim como, entre as respostas dinâmicas para frequências de ordens diferentes. Com isso, foi possível observar que quanto mais acentuada for a avaria na estrutura, maior será a alteração nas suas frequências naturais. Dessa forma, quando o nível de dano for pequeno, estas frequências variam pouco em relação à viga intacta. Além disso, constatou-se que frequências menores possibilitam maior contraste para observação de danificação. Assim, esses resultados favorecem a aplicação do ensaio analisado para detecção de danos e observação de evolução da degradação de uma estrutura, como também, orientam a faixa de frequência mais sensível para esses objetivos.